PRAKTIKUM KIMIA DASAR - SAPONIFIKASI DAN ESTERIFIKASI, Lab Reports of Organic Chemistry

Download PRAKTIKUM KIMIA DASAR - SAPONIFIKASI DAN ESTERIFIKASI and more Lab Reports Organic Chemistry in PDF only on Docsity! PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 25/09/2022 Halaman: 1 dari 24 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 LAPORAN PRAKTIKUM MODUL I KONVERSI ZAT ORGANIK : SAPONIFIKASI DAN ESTERIFIKASI Nama Lengkap Mahasiswa Melati Nur Aini Choirunnisa Nilai Total: (diisi oleh asisten lab) NRP Mahasiswa 5014211004 Kelas / Kelompok A / 1 Nama Asisten Laboratorium Nanda Eka Rahmawati PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 25/09/2022 Halaman: 2 dari 24 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 1. PENDAHULUAN 1.1. TUJUAN Tujuan dari praktikum Saponifikasi dan Esterifikasi adalah kali ini adalah agar mahasiswa dapat memahami beberapa reaksi dari konversi zat organik serta perubahan sifat fisik yang berkaitan dengan konversi zat organik 1.2. PRINSIP Pada percobaan kali ini akan dipelajari mengenai konversi zat organik yaitu saponifikasi dan esterifikasi. Saponifikasi terjadi karena reaksi antara asam lemak trigliserida dan basa kuat yang akan menghasilkan garam sabun, sedangkan esterifikasi merupakan reaksi antara asam karboksilat (gugus karboksil -COOH) dengan alkohol dalam katalis asam yang nantinya akan membentuk ester (gugus fungsi RCOOR’). Saat rekasi tersebut terjadi maka akan terjadi perubahan baik secara fisik maupun kimia yang akan diamati selama praktikum berlangsung nanti. 1.3. TEORI Saponifikasi merupakan proses hidrolisis antara alkali kuat (basa) terhadap asam lemak dan minyak (trigliserida) sehingga nantinya akan menghasilkan produk berupa alkali karboksilat (sabun) yang terdiri dari garam asam-asam lemak dan gliserol sebagai produk sampingan. Biasanya digunakan basa seperti KOH dan NaOH dalam proses saponifikasi. Larutan basa ditambahkan sedikit demi sedikit sambal diaduk sehingga reaksi yang berlangsung lebih sempurna dan nantinya sabun akan terbentuk menjadi lebih keras serta lengket (Antonius et al., 2021). Berikut merupakan reaksi saponifikasi yang terjadi Gambar 1. Reaksi saponifikasi dengan NaOH (sumber : Antonius et al., 2021) Sabun merupakan surfaktan yang banyak digunakan dalam produk pembersih pribadi karena sabun dapat menurunkan tegangan permukaan air dan secara efektif mengikat partikel kotoran sehingga PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 25/09/2022 Halaman: 5 dari 24 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 adalah tabung reaksi sebagai wadah mencampur dan memanaskan bahan kimia. Yang ketiga yaitu pipet tetes untuk mengambil larutan dalam satuan volume pertetess yang mana satu tetes diestimasikan 0,05 ml. Yang keempat adalah pipet volume untuk mengambil larutan dengan volume tertentu. Penggunaannya disertai propipet untuk menyedot larutan. Yang kelima adalah water bath (beaker glass dengan pembakar bunsen) yang berguna untuk memanaskan larutan. Yang terakhir adalah penjepit untuk menjepit tabung reaksi saat dipanaskan. Berikut merupakan gambar dari alat yang akan digunakan (a) Erlenmeyer (b) Tabung reaksi (c) Penjepit (d) Pipet tetes (e) Pipet volume (sumber : dokumen pribadi) 2.2. BAHAN KIMIA Bahan Kimia yang akan digunakan pada percobaan kali ini dibagi menjadi 2 yaitu untuk saponifikasi dan esterfikasi. Untuk saponifikasi, bahan yang digunakan adalah minyak, basa kaut (NaOH), dan aquades. Sedangkan untuk esterifikasi adalah alkohol (ethanol), asam karboksilat (asam nitrat dan asam asetat), dan asam sulfat. 2.3. HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN Berikut beberapa hal yang perlu diperhatikan terkait bahaya penggunaan bahan selama percobaan kali ini : 1. Minyak Kulit : dapat menyebabkan iritasi bagi kulit sensitive Tertelan : aman jika tertelan karena foodgrade Terhirup : Jika menghirup kabut halus dapat mempengaruhi sistem pernapasan 2. Alkohol PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 25/09/2022 Halaman: 6 dari 24 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 Mata : Menyebabkan iritasi mata yang serius. Tertelan : dapat menyebabkan kerusakan pada hati dan ginjal. Terhirup: menyebabkan gangguan pernapasan dan kemungkinan luka bakar. 3. Asam asetat (CH3COOH) Mata: Menyebabkan iritasi mata, kemerahan, penglihatan kabur, konjungtivitis, dan cedera permanen. Kulit: Menyebabkan iritasi kulit (kemerahan, gatal, radang). Tertelan: Menyebabkan iritasi saluran pencernaan (rasa terbakar dan nyeri pada mulut, tenggorokan, kejang perut, muntah, hematemesis, diare) Terhirup: Menyebabkan iritasi saluran pernapasan, pneumonitis kimia, bronkitis, dan edema paru. Paparan parah menyebabkan kerusakan jaringan paru-paru dan korosi pada selaput lendir. 4. Asam Sulfat (H2SO4) Mata : Menyebabkan mata seperti terbakar, menyebabkan kebutaan permanen Kulit : Menyebabkan kulit seperti terbakar Tertelan : Menyebabkan kerusakan pada sistem pencernaan secara permanen Terhirup : Menyebabkan iritasi pada saluran pernapasan dengan rasa terbakar pada hidung, tenggorokan, napas pendek, dan edema 5. Asam nitrat (HNO3) Mata : Menyebabkan kerusakan mata. Kulit : Luka bakar / korosi kulit. Tertelan : Mual, muntah, sakit perut. Terhirup : Iritasi pada saluran pernapasan 6. Natrium hidroksida (NaOH) Mata : Iritasi mata, nyeri dan kemerahan Kulit : Iritasi kulit dan berbahaya jika terserap kulit, korosi. Tertelan : Iritasi saluran pencernaan, mual, muntah / kejang.Paparan terus menerus menyebabkan koma, dehidrasi, dan organ dalam. Terhirup : Iritasi saluran pernafasan. Berbahaya jika terhirup. PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 25/09/2022 Halaman: 7 dari 24 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 3. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 3.1. ANALISIS VALIDASI DATA Pada praktikum kali ini telah dilakukan dua percobaan yaitu saponifikasi dan esterifikasi. Pada percobaan saponifikasi, mula-mula 1 mL minyak dan aquades dicampur dalam tabung reaksi dan diamati perubahannya. Kemudian, ditambahkan NaOH dan kembali diamati setelah dilakukan pengocokan. Tujuan dilakukannya pengocokan adalah membantu agar larutan tercampur dan saling bereaksi. Saat terjadi pengocokan maka tumbukan antar molekul reaktan akan saling terjadi dan mempercepan proses reaksi (Rosdanelli Hasibuan, Fransiska Adventi and Rahmad Parsaulian Rtg, 2019). Lalu, dilakukan pemanasan menggunakan waterbath dan diamati kembali perubahannya untuk dibandingkan. Setelah dilakukan pengamatan, awalnya minyak dan aquades tidak dapat bercampur sehingga membentuk 2 lapisan dimana lapisan minyak berada di atas lapisan aquades. Hal ini dapat terjadi karena adanya perbedaan densitas cairan yang membuat minyak dan aquades tidak saling campur. Densitas minyak yang sebesar 0,909-0,917 g/mL lebih kecil dari pada densitas aquades yaitu 1 g/mL sehingga lapisan minyak lebih ringan dan berada di atas lapisan aquades. Kemudian untuk melakukan reaksi saponifikasi, dilakukan penambahan basa kuat yaitu NaOH sehingga nanti akan menghidrolisis trigliserilda pada minyak. Trigliserida merupakan ester yang terdiri dari rantai panjang asam alkanoat yang disebut dengan asam lemak dan gliserol (Husain et al., 2014). Saat NaOH bereaksi dengan minyak, maka akan terjadi netralisasi karena reaksi asam lemak bebas dengan alkali. Ketika NaOH ditambahkan, mulai terjadi reaksi dengan minyak dan terbentuk seperti gumpalan dan busa putih dengan aquades yang masih terpisah di bawah. Reaksi ini akan berlangsung lama sehingga dilakukan pemanasan kepada campuran. Pemanasan dilakukan di atas waterbath dengan tujuan untuk menaikkan suhu reaksi sehingga laju reaksi semakin besar. Laju reaksi yang besar akan meningkatkan energi kinetik dari partikel sehingga energi tumbukan semakin besar dan reaksi berlangsung dengan lebih cepat. Setelah dipanaskan, campuran NaOH, aquades, dan minyak mulai menyatu dengan waktu sekitar 7 menit. Reaksi saponifikasi ini akan menghasilkan produk berupa alkali karboksilat (sabun) yang terdiri dari garam asam-asam lemak dan gliserol sebagai produk sampingan (Antonius et al., 2021). Reaksi tersebut dapat ditulisakan dengan : C3H5(COOR)3 + 3NaOH → 3NaOOCR + C3H5(OH)3 Trigliserida + Alkali → Sabun + Gliserol (Husain et al., 2014) Setelah dipanaskan dan didiamkan, campuran memang menyatu menjadi homogen tetapi ada sedikit perbedaan warna pada campuran. Bagian bawah berwarna kuning lebih bening sedangkan bagian atas berwarna kuning lebih keruh. Hal ini terjadi karena perbandingan minyak dan NaOH kurang PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 25/09/2022 Halaman: 10 dari 24 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 dan warna busa kuning lebih keruh Aquades + Minyak sawit + NaOH Setelah dipanaskan Aquades, minyak sawit, dan NaOH tercampur homogen Aquades putih keruh, minyak sawit dan NaOH menjadi kuning Bau menyengat Tabel 2. Hasil Pengamatan Percobaan Esterifikasi Larutan Keadaan Indikator Pengamatan Kelarutan Warna Aroma Asam asetat + etanol + asam sulfat Sebelum dikocok Homogen Bening Tidak menyengat Setelah dikocok Homogen Bening Tidak menyengat Sebelum dipanaskan Homogen Bening Tidak menyengat Setelah dipanaskan Homogen Bening Tidak menyengat Asam nitrat + etanol + asam sulfat Sebelum dikocok Homogen Bening Tidak menyengat Setelah dikocok Homogen Bening Tidak menyengat Sebelum dipanaskan Homogen Bening Tidak menyengat Setelah dipanaskan Homogen Kuning muda Sangat menyengat 3.3. ANALISIS POTENSI KESALAHAN Dari praktikum yang telah dilakukan, terdapat beberapa error yang terjadi. Kesalahan yang mungkin dilakukan adalah penambahan volume larutan yang kurang akurat, waktu yang terlalu lama dalam proses pemanasan, suhu yang terlalu tinggi, dan peralatan lab yang kurang memadai. Kondisi alat lab juga dapat menentukan keakuratan dalam percobaan. Misalnya saat praktikum kemarin terdapat beberapa pipet volume yang tidak dapat mengeluarkan semua isinya walau propipet sudah ditekan, hal ini dapat mempengaruhi penambahan volume pada campuran nantinya. Lalu dapat terjadi juga human error seperti lupa mencuci atau menaruh pipet yang digunakan untuk suatu larutan, sehingga bisa saja tertukar dan mempengaruhi reaksi. Keakuratan penambahan volume suatu larutan juga penting untuk diperhatikan karena jika perbandingannya berbeda maka hasil yang diberikan juga berbeda. Selain itu, perlu diperhatikan suhu dan waktu yang digunakan selama proseses pemanasan karena tiap senyawa mempunyai karakteristiknya masing-masing, hal ini agar tidak terjadi lagi ledakan seperti pada percobaan esterfikasi. 3.4. APLIKASI PADA BIDANG TEKNIK LINGKUNGAN PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 25/09/2022 Halaman: 11 dari 24 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 Reaksi saponifikasi dan esterifikasi yang sudah dibahas tadi juga mempunyai peranan jika diterapkan pada bidang teknik lingkungan. Contohnya, esterifikasi dapat dimanfaatkan utnuk mengolah limbah cair dari pabrik kelapa sawit untuk diubah menjadi bahan biodiesel. Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik minyak kelapa sawit berasal dari air kondensat pada proses sterilisasi, air dari proses klarifikasi, air hydrocyclone, dan air pencucian pabrik. Limbah cair ini mengandung banyak asam lemak bebas dan trigliserida yang tidak larut dalam air. Limbah ini harus segera ditangani sebelum mencemari lingkungan salah satunya dengan menjadikannya biodiesel. Esterifikasi biasa dilakukan untuk membuat biodiesel dari minyak berkadar asam lemak bebas tinggi dan biasanya diikuti oleh transesterifikasi (Susila Arita et al., 2020). Selain itu, saponifikasi juga dapat dimanfaatkan untuk mereduksi limbah minyak jelantah. Minyak jelantah merupakan minyak limbah bekas pemakaian sebelumnya dari minyak goreng. Setiap hari, banyak industri maupun rumah tangga yang menghasilkan minyak jelantah ini sehingga perlu dilakukan penanganan agar minyak tidak terbuang mencemari lingkungan. Salah satu caranya adalah mengubah minyak jelantah menjadi produk sabun dengan metode saponifikasi (Khuzaimah, 2018). PROGRAM STUDI SARJANA, DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN FT-SPK INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER KIMIA DASAR 2 – CL 224306 Tanggal: 25/09/2022 Halaman: 12 dari 24 PRAKTIKUM KIMIA DASAR – SEMESTER GASAL 2022/2023 4. KESIMPULAN Praktikum kali ini mengenai saponifikasi dan esterifikasi. Saponifikasi merupakan proses hidrolisis asam lemak atau trigliserida oleh alkali atau basa yang nantinya akan menghasilkan produk berupa sabun dan gliserol sebagai produk samping. Sedangkan esterifikasi merupakan proses pembentukan ester dari asam karboksilat dan alkohol. Saponifikasi dilakukan dengan mereaksikan aquades, minyak sawit, dan NaOH di dalam tabung reaksi yang kemudian dipanaskan di atas waterbath. Saat praktikum dilakukan pengamatan terhadap perubahan sifat fisik selama dilakukan reaksi. Saat minyak dicampurkan dengan aquades membentuk 2 lapisan yang saling pisah tetapi saat ditambahkan NaOH mulai terjadi reaksi ditandai dengan terbentuknya gumpalan putih. Kemudian setelah dipanaskan, larutan mulai menyatu menjadi homogen, berwarna kuning, dan memiliki bau menyengat. Pada percobaan esterifikasi dilakukan dengan mereaksikan etanol, asam asetat, dan asam sulfat pada satu tabung reaksi dan di tabung lain direaksikan pula etanol, asam nitrat, dan asam sulfat. Sebelum dipanaskan kedua larutan tidak mengalami perubahan, tetapi setelah dipanaskan di atas waterbath, larutan yang mengandung asam asetat tetap bening dan tidak berbau menyengat sedangkan larutan dengan asam nitrat berubah warna menjadi kuning muda dan memiliki bau menyengat.